1.4. Конструкция земляного полотна на болотах

Земляное полотно па болотах проектируют в насыпях в соответствии с требованиями к возвышению бровки земляного полотна в местах с длительным стоянием поверхностных вод.

Поверхность болота обычно имеет весьма малый уклон. Поэтому проектную линию, кроме участков на подходах к мостам, проектируют горизонтальной или с малыми продольными уклонами.

Конструкции земляного полотна назначают в зависимости от категории дороги, глубины болота, вида и плотности торфа, а также степени капитальности устраиваемой одежды.

Конструкция земляного полотна на болотах и других слабых основаниях должна обеспечивать его устойчивость – исключение выдавливания слабого слоя, отсутствия нарастающих осадок во время эксплуатации и ограничение упругих деформаций значениями, допустимыми по условиям прочности дорожных одежд.

Наиболее надежными, но и дорогими в строительстве являются насыпи, возводимые на прочном минеральном дне болота. Их строят на дорогах с капитальными и усовершенствованными облегченными покрытиями на болотах глубиной до 2 м. Крутизну откосов земляного полотна ниже поверхности болота назначают в зависимости от плотности торфа от1:0,5 до вертикальных, учитывая, что при мягком, легко деформирующемся торфе возможны деформации земляного полотна при оползании крутых откосов.

На дорогах с переходными и низшими типами покрытий на болотах c устойчивыми торфами можно возводить земляное полотно с использованием несущей способности торфа c частичным выторфовыванием или без выторфовывания.

Для предотвращения перемешивания грунта насыпи с грунтом слабого водонасыщенного основания и большей равномерности осадки насыпи с успехом применяют для устройства разделительной прослойки геотекстиль, концы которого заводят в тело насыпи.

Оставляемый под насыпями торф при нагрузках от автомобилей испытывает упругое сжатие, которое после их прохода восстанавливается. Чтобы происходящее при этом колебание дорожной одежды не достигало опасного для её прочности значения, толщину слоя торфа, оставленного под насыпью, ограничивают. При толщине слоя торфа 1 м толщина насыпного слоя грунта должна быть менее 2 м для капитальных 1,2 м для переходных типов дорожных одежд. При 4-метровой толщине торфа толщина грунта должна составлять соответственно 3 и 2 м, а при 6-метровом слое 3 и 2,5 м.

Осадка земляного полотна на торфяном основании может затягиваться па несколько лет. Наиболее эффективным методом ускорения осадки в торфах или сильно сжимаемых грунтах является устройство вертикальных дрен из песка, картона или лент геотекстиля с продольными капиллярами. Дрены размещают по расчету через 3—5 м. нействие вертикальных дрен основано на сокращении пути фильтрации воды, выжимаемой из основания.

На болотах глубиной до 4 м с торфом, который может некоторое время держаться вертикальным откосом, находят применение конструкции земляного полотна с продольными прорезями через 1,5 – 3, м в торфе, заполненными песком, с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сут. Зажатый между песчаными прослойками торф постепенно осушается и уплотняется подвесом насыпи.

На слабых грунтах можно устраивать земляное полотно на песчаных сваях диаметром 0,4 – 0,8 м, которые воспринимают на себя часть давления насыпи, снижая давление на грунт основания до значения его структурной прочности.

Илы, обладающие в уплотненном состоянии сопротивлением сдвигу, можно оставлять под насыпью при условии растянутого во времени послойного возведения насыпи. При этом необходимо контролировать, чтобы касательные напряжения в основании насыпи не превышали его сопротивление сдвигу, возрастающее по мере уплотнения подстилающего грунта.

При необходимости обеспечения' на дороге через болота продольного водоотвода канавы глубиной 0,6—0,8 м, устраивают не ближе 2 м от насыпи с продольным уклоном не менее 5‰ и обязательным выводом воды в пониженные места.

Для насыпей, под которыми оставлен торф, должна быть проверена устойчивость и рассчитана осадка. Если коэффициент устойчивости недостаточен, предусмотривают меры по его повышению путем устройства пригрузочных берм, предварительного осушения основания, частичного выторфовывания и других мероприятий, указанных ранее.

Строительство дорог на болотах с оставлением торфа под насыпью получает в последние годы все большее распространение, поскольку требует меньшего объёма земляных работ.| В то же время удается обеспечить завершение осадки насыпей в сроки,удовлетворяющие требованиям организации работ.

На болотах с торфяной коркой, подстилаемой жидким торфом или сапропелем, а также на болотах сплавинного типа насыпи возводят с погружением на минеральное дно болота после удаления верхнего слоя торфа.

Возможна отсыпка насыпи с погружением прочной сплавины на дно.

Глубокие болота иногда бывает целесообразно пересекать железобетонными эстакадами, что в отдельных случаях даёт возможность значительно сократить сроки строительства автомобильной дороги.

Дороги низших категорий можно строить непосредственно на поверхности торфяного слоя, а при достаточной его толщине и на сплавине. Для распределения веса на большую площадь поверхности болота и предотвращения сосредоточенного давления насыпь отсыпают на бревенчатые настилы. В этих случаях канавы на сплавинных болотах не устраивают.

При проложении трассы по болотам, дно которых имеет большой поперечный уклон, для предотвращения сползания насыпи, сопровождающегося обычно боковым выпиранием торфа, необходимо производить полное выторфовывание и выравнивание дна болота. При поперечом уклоне более 100‰ рекомендуется делать на дне болота уступы или взрыхлять его взрывами. Иногда с низовой стороны насыпи отсыпают каменную упорную призму — банкет, удерживающий насыпь от сползания.

Насыпи на болотах отсыпают из дренирующих грунтов. При отсутствии их в районе строительства или значительной дальности возки в насыпях разрешается использовать глинистые грунты при условии, что организация строительства обеспечивает их отсыпку в сухой котлован и уплотнение. На дорогах с переходными и низшими типами покрытия в нижнюю часть насыпей можно укладывать торф.

На участках пересечения болот для пропуска постоянных ручьев и поверхностных вод, а также для уравнивания горизонтов воды, накапливающейся с обеих сторон насыпи, должны быть построены искусственные сооружения. При определении расчетного расхода учитывают особенности стока с болот. Заболоченность уменьшает годовой объем стока бассейна в связи с тем, что испарение е поверхности мохового покрова на 15—20% превышает испарение с водной поверхности. Кроме того, поверхность болота из-за обилия мелких неровностей, кочек и растительности аккумулирует значительное количество влаги.

При выборе типа искусственных сооружений на болотах предпочтение отдают мостам. Наи-

более целесообразно искусственные сооружения располагать у края болота, что уменьшает и упрощает работы по устройству опор и возведению насыпи на подходах Для воды прорывают подходные русла.

Если дорога пересекает сплавинное болото, в котором имеется течение воды, размеры искусственного сооружения назначают в зависимости от глубины и скорости потока. При малых расходах можно устраивать фильтрующие насыпи.

Насыпи на подходах возводят после постройки мостов. Если минеральное дно болота имеет уклон к мосту, торф в пределах моста полностью удаляют, заменяя его минеральным грунтом во избежание продольного сползания насыпи и выжимания торфа под мостом.